對(duì)于這樣一個(gè)簡(jiǎn)單問題,在化學(xué)教學(xué)中長(zhǎng)期含糊不清,就是92年高中化學(xué)新版的課本.對(duì)堿石灰的組成也采取了模棱兩可的寫法.但從給學(xué)生形成科學(xué)概念的角度講,教學(xué)中以下問題又確實(shí)不能回避.
1NaOH與CaO組成的混合物,還是由NaOH與Ca(OH)2組成的混合物?
2．堿石灰作為一種干燥劑,起實(shí)質(zhì)性干燥作用的是NaOH,還是Ca(OH)2,或是CaO?鑒于沒有確定是CaO或是Ca(OH)2,因此這個(gè)問題的回答,總是不能令人滿意的.
3．堿石灰用于實(shí)驗(yàn)室制甲烷,它除了起反應(yīng)的作用以外,其中的Ca(OH)2究竟起了哪些作用?特別是有沒有吸水作用.
在我們查閱上述資料的過程中,似乎找到了回答這些問題的依據(jù).
第一 可供分析的數(shù)據(jù)有：
CaCO3的熱分解溫度是898℃；
Ca(OH)2的熱分解溫度是580℃；
無水醋酸鈉的熔點(diǎn)是324℃；
NaOH的熔點(diǎn)是327.6℃.
第二 堿石灰的制法是：把CaCO3在1000℃左右灼燒3—4h,將制得的生石灰與NaOH的濃溶液作用,在200—250℃干燥制成.在這個(gè)過程中,生石灰在堿的溶液中是徹底地生成了Ca(OH)2,而在200—250℃的條件下干燥,遠(yuǎn)沒有達(dá)到Ca(OH)2的分解溫度.據(jù)此,我們有理由對(duì)堿石灰的成分和作用作出以下的結(jié)論：
1．堿石灰只可能是NaOH與Ca(OH)2的混合物（而不是NaOH與CaO的混合物）.至于可以用NaOH跟生石灰的混合物來代替堿石灰,那又是另一回事了.
2．堿石灰作為一種干燥劑,起實(shí)質(zhì)性作用的應(yīng)當(dāng)是NaOH,而不是Ca（OH）2,更不是CaO.實(shí)驗(yàn)測(cè)得：在NaOH上水蒸氣的張力約為0.16mm水銀柱,這就表明NaOH是一種優(yōu)良的干燥劑.實(shí)驗(yàn)還證明,當(dāng)潮濕的空氣通過裝有固體NaOH的管子后,在25℃時(shí)每升空氣中所遺留下的水量約有0.16mgH2O.
3．實(shí)驗(yàn)室制甲烷用堿石灰,其中的Ca(OH)2所起的作用是：
（1）稀散（釋）NaOH在加熱條件下對(duì)反應(yīng)容器（試管）的腐蝕作用.
（2）鑒于實(shí)驗(yàn)室制甲烷的反應(yīng)溫度遠(yuǎn)高于無水醋酸鈉和NaOH的熔點(diǎn),因些Ca(OH)2起到了把反應(yīng)物固定在被加熱的反應(yīng)部位,不致流動(dòng).
不少實(shí)驗(yàn)者認(rèn)為堿石灰在制甲烷的反應(yīng)中可以使混合物變得疏松,增加透氣性；堿石灰有很強(qiáng)的吸水性,有利制備甲烷反應(yīng)的進(jìn)行.我們認(rèn)為,堿石灰在制甲烷實(shí)驗(yàn)里說它有吸水性,這是非常勉強(qiáng)不合實(shí)際的.可以設(shè)想一個(gè)在常溫條件下的良好干燥劑,到了高溫條件下還有吸水干燥作用嗎?實(shí)驗(yàn)室制甲烷不難發(fā)現(xiàn),遠(yuǎn)離加熱試管的部位總凝聚著大量水滴.這時(shí)的堿石灰不僅不能吸水,就是室溫條件下吸得的水也幾乎全部解脫了.至于增加透氣性,就其理由是不充分的,至少不是主要的.